液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用经校正的视频信号来显示视频的液晶显示装置。
背景技术：
作为在视频显示设备中使用的显示元件，主动型(active type)液晶显示元件 被公开(见公开号为H07-301778的日本未审查专利申请)，其中通过取向膜(alignment film)将液晶层安装在半导体驱动元件基板与透明电极基板之间。半导体驱动元件基板是 其上安装有用于驱动电路的驱动元件和像素电极等的半导体基板。同时，透明电极基板是 其上安装有透明电极等的透明电极基板。取向膜意图在预定取向状态下排列液晶分子。在液晶显示元件中，当电压被施加在像素电极和透明电极之间时，液晶分子的取 向状态根据电极间的电位差而改变，并且液晶层的光学特性也伴随取向状态的改变而改 变。因为可以利用液晶层的光学特性的改变来执行光调制，因此可以利用液晶显示元件来 显示视频。在液晶显示元件当中，特别是利用具有垂直取向特性的液晶(所谓的垂直取向液 晶)并且具有高对比度和快速响应速度的液晶显示元件中，注意到显示能力可被提高。在 使用垂直取向液晶的情况下，因为当施加电压为零时液晶分子被与半导体驱动元件的基板 表面垂直排列，因此获得所谓的常态黑色模式的显示状态。同时，当电压被施加时，液晶分 子向基板表面倾斜，并且透光率被改变。特别地，在这种情况下，如果液晶分子的倾斜方向 在倾斜时并非彼此相同，那么会发生对比度的不均勻。因此，为了不造成对比度的不均勻， 有必要在某一方向上预先倾斜微小角度(预倾角)的状态下排列液晶分子。作为在期望取向状态下排列垂直取向液晶的方法，存在一种使用以聚酰亚胺为代 表的有机取向膜的方法，以及一种使用以氧化硅为代表的无机取向膜的方法。前者通过摩 擦有机材料膜来控制取向状态，而后者通过倾斜地沉积无机材料膜来控制取向状态。注意 到，无机取向膜能够实现显示图像的更高亮度改善。现时，为了实现高亮度显示图像的改善，光源的功率变得更高，并且取向膜很可能 暴露于高强度的光。因此，考虑到保证投影仪在长时间内的显示能力，优选使用具有高耐光 性的无机取向膜而非具有低耐光性的有机取向膜。在使用无机取向膜的情况下，当氧化硅 被倾斜沉积时，可以通过改变所沉积粒子的入射角来控制预倾角。

发明内容
近来，不仅要求显示图像有越来越高的亮度，而且要求越来越高的分辨率，并且不 仅光源的功率趋于增大，像素的开口率(aperture ratio)也趋于增大。为了增大开口率， 有必要减少像素中的遮挡区域。然而，在使用垂直取向液晶的情况下，当使得遮挡区域过小 时，存在如下问题其中在显示区域中产生由像素间生成的横向电场造成的取向分散，并且 在显示运动画面时可见到残像(afterimage)。希望提供一种能够减少残像发生的液晶显示装置。
根据本发明一实施例的液晶显示装置包括以矩阵形状布置的多个像素，以及用 于主动地驱动所述多个像素的驱动电路。所述像素中的每一个具有包括像素电极、第一 取向膜、液晶层、第二取向膜和对向电极(counter electrode)的叠层构造(laminated construction)。所述液晶层包括具有垂直取向特性的液晶分子，并且所述第一取向膜和所 述第二取向膜是通过倾斜地沉积无机材料而形成的无机取向膜。所述驱动电路具有第一计 算部分、第二计算部分、第三计算部分以及第四计算部分。首先，所述第一计算部分被配置 为在考虑所述无机取向膜的沉积方向的情况下通过获得彼此相邻的两个像素的第一视频 信号的差异来计算第一差异。此外，当所述第一差异等于或者大于预定阈值时，所述第一计 算部分被配置为提取关于作为所述差异的计算源的两个像素中与所述无机取向膜的沉积 方向相对应的像素的第一位置信息。所述第二计算部分首先在考虑所述无机取向膜的沉积 方向的情况下通过获得彼此相邻的两个像素的比所述第一视频信号早一场的第二视频信 号的差异来计算第二差异。此外，当所述第二差异等于或者大于所述阈值时，所述第二计算 部分被配置为提取关于作为所述差异的计算源的两个像素中与所述无机取向膜的沉积方 向相对应的像素的第二位置信息。所述第三计算部分被配置为基于所述第一位置信息和所 述第二位置信息来计算第三位置信息。所述第四计算部分被配置为通过向与所述第三位置 信息相对应的像素的第一视频信号加上预定校正量来计算第三视频信号。在根据本发明一实施例的液晶显示装置中，基于所述第一视频信号和所述沉积方 向来提取所述第一位置信息，并且同时基于所述第二视频信号和所述沉积方向来提取所述 第二位置信息。这里，第一位置信息对应于关于在基于所述第一视频信号显示视频时、其中 可发生由在像素间生成的横向电场引起的取向分散的像素的位置信息。同时，第二位置信 息对应于关于在基于所述第二视频信号显示视频时、其中可发生由在像素间生成的横向电 场引起的取向分散的像素的位置信息。因此，通过基于所述第一位置信息和所述第二位置 信息来计算所述第三位置信息，可以计算关于在显示运动画面时可被显示为残像的像素的 位置信息。根据本发明一实施例的液晶显示装置被配置为利用所述第一视频信号、所述第二 视频信号和所述沉积方向来计算关于在显示运动画面时可被显示为残像的像素的位置信 息，并且向与该位置信息相对应的像素的第一视频信号加上预定校正量。结果，可以减少在 显示运动画面时可能发生的残像的发生。


图1是根据本发明一实施例的液晶显示装置的示意图；图2是图1的液晶显示面板的截面图；图3是图2的液晶层的放大图；图4A和图4B是用于图示液晶分子的预倾角的示意图；图5是图示被分成各个功能块的图1的视频信号处理部分的功能框图；图6是图示一种状态的一个示例的概念图，在该状态下得到关于显示区域中可能 发生取向分散的像素的位置信息；图7是图示出一种状态的另一示例的概念图，在该状态下得到关于显示区域中可 能发生取向分散的像素的位置信息；
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图8是图示出一种状态的概念图，在该状态下得到关于如下像素的位置信息在 该像素中取向分散可在显示运动画面时被显示为残像；图9是图示出一种状态的概念图，在该状态下得到与如下像素相对应的视频信号 的校正量在该像素中取向分散可在显示运动画面时被显示为残像；图10是图示出当在像素间生成横向电场时液晶分子的取向状态的示意图；图11是图示出在显示区域中生成显示分散的示意图；图12是图示出在显示运动画面时生成残像的状态的示意图；图13A和图13B是图示出要校正的像素的位置的概念图；并且图14是根据一个应用示例的图像显示设备的示意图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。此外，将按照以下次序进行描 述。1.实施例(液晶显示装置)2.应用示例(投影仪)3.修改示例实施例示意性构造图1图示出根据本发明实施例的液晶显示装置1的总体构造的一个示例。液晶显 示装置1包括液晶显示面板10、背光20、视频信号处理部分30、数据驱动器40、栅极驱动器 50以及定时控制部分60。此外，视频信号处理部分30、数据驱动器40、栅极驱动器50、定时 控制部分60和稍后描述的像素电路对应于本发明的驱动电路的一个具体示例。液晶显示面板10液晶显示面板10是这样一种显示面板，其中多个像素11以矩阵形式形成于液晶 显示面板10的整个显示部件(未示出)上，并且液晶显示面板10通过借助数据驱动器40 和栅极驱动器50主动驱动每个像素11来显示基于从外部输入的视频信号Din的图像。视 频信号Din是将被显示在显示部件10中的针对每个场的视频的数字信号，并且包括每个像 素11的数字信号。图2图示出液晶显示面板10的一部分的截面构造的一个示例。液晶显示面板10 具有叠层构造，其中通过取向膜将液晶层置于彼此相对的一对基板之间。具体地，显示部分 10具有如下次序的TFT(薄膜晶体管)基板12(半导体驱动元件基板)、像素电极13、取向 膜14、液晶层15、取向膜16、对向电极17、黑色矩阵层18以及对向基板19 (透明电极基板)。 显示部分10中对应于像素电极13的部分(图中被虚线包围的部分)等同于像素11。艮口， 每个像素11具有像素电极13、取向膜14、液晶层15、取向膜16和对向电极17的叠层构造。例如，TFT基板12在基板上具有主动型像素电路。例如，像素电路包括为每个像 素11形成的TFT和电容元件，并且能够主动地驱动每个像素11。例如，形成有像素电路的 基板是单晶硅基板或者对可见光透明的基板(例如，玻璃板)。对向基板19包括对可见光 透明的基板，例如玻璃板。像素电极13和对向电极17包括透明导电膜，例如IT0 (氧化铟锡)等。例如，像素
6电极13以矩阵形式布置在TFT基板12上，并且用作每个像素11的电极。对向电极17形 成在对向基板19中与像素11相对的整个区域上，并且用作通常总体用于像素11的电极。取向膜14和16在预定取向状态下排列液晶层15中包含的液晶分子15A (见图3)。 取向膜14 (第一取向膜)覆盖包括像素电极13的TFT基板12的表面，并且取向膜16 (第 二取向膜)覆盖对向电极17的整个表面。取向膜14和16是由诸如氧化硅等的无机材料 形成的无机取向膜，并且是通过倾斜地沉积无机材料而形成的。倾斜沉积是通过从倾斜方 向向目标表面提供沉积粒子来形成膜的方法。可以通过改变沉积粒子向目标表面的入射角 来控制液晶分子15A的预倾角0 (稍后描述)。液晶层15响应于对像素电极13和对向电极17的电压施加，通过改变取向状态 来调制对液晶层15的入射光。如图3所示，液晶层15包括具有形状各向异性的液晶分子 15A。液晶分子15A是具有垂直取向特性的液晶分子，即VA(垂直取向)模式的液晶分子。 液晶分子15A具有与电场垂直对齐的特性。当通过向像素电极13和对向电极17施加电压 而向TFT基板12的表面垂直施加电场时，液晶分子15A具有与TFT基板12的表面水平对 齐的特性。液晶分子15A具有在施加电压为0(零)的状态下受取向膜14和16影响以及 与TFT基板12的表面几乎垂直对齐的特性。即，液晶层15是所谓的常态黑色模式的液晶 层。严格地，例如如图3所示，液晶分子15A在施加电压为零的状态下受取向膜14和 16影响并且在预定方向上以微小角度倾斜。该微小倾斜(预倾角0)定义了如下方向当 通过向像素电极13和对向电极17施加电压而向TFT基板12的表面垂直施加电场时，容易 使液晶分子15A在该方向上排列。即，例如如图3所示，取向膜14具有如下取向特性其中，当在施加电压为零的状 态下从液晶显示面板10的正面方向看上去时，液晶分子15A在表面上的一个方向Di (第一 方向)上倾斜了预倾角9。例如，如图3所示，取向膜16具有如下取向特性其中，当在施 加电压为零的状态下从液晶显示面板10的正面方向看上去时，液晶分子15A在与第一方向 口工实际相反的方向込上倾斜了预倾角0。因此，例如如图3所示，液晶层15中包含的液晶 分子15A在第一方向Di上关于取向膜14的法线AX倾斜了预倾角9。另外，如图4A所示，当液晶分子15A在与TFT基板12的表面相平行的XY平面中 的第一象限的方向上倾斜了角度a时，液晶分子15A在其上倾斜了预倾角0的方向队也 朝向第一象限。此时，方向Di对应于取向膜14的沉积方向并且具有正水平分量和正垂直 分量。此外，如图4B所示，当液晶分子15A在与TFT基板12的表面相平行的XY平面中的 第三象限方向上倾斜了角度0时，液晶分子15A在其上倾斜了预倾角0的方向队也朝向 第三象限。此时，方向Di对应于取向膜14的沉积方向并且具有负水平分量和负垂直分量。例如，黑矩阵层18具有遮光部分18A和透光部分18B。遮光部分18A在与像素电 极13相对的部分中具有开口，并且透光部分18B被放置于该开口中。结果，黑矩阵层18具 有选择性地使穿过液晶层15的光中来自对应于像素电极13的部分的光通过，并且选择性 地将穿过液晶层15的光中来自与像素电极13间的间隙相对应的部分的光遮蔽的功能。背光20是用光来照亮液晶显示面板10的光源，并且背光20例如包括CCFL (冷阴 极荧光灯)和LED(发光二极管)等。数据驱动器40基于从定时控制部分60提供的一行的视频信号向液晶显示面板10的每一个像素11提供驱动电压。具体地，数据驱动器40通过分别对一行的视频信号执行D/A转换来生成作为模拟信号的视频信号，并且将其输出到每个像素11。栅极驱动器50响应于定时控制部分60的定时控制，沿着未示出的扫描线按照行顺序来驱动液晶显示面板10中的每个像素11。视频信号处理部分30对从外部输入的视频信号Din执行预定的图像处理，并且同 时向定时控制部分60输出执行了预定图像处理后的视频信号Dout。视频信号Dout包括每 个像素11的数字信号，例如视频信号Din。接着，视频信号处理部分30的内部构造将被描述。图5图示出被划分为功能块的 视频信号处理部分30。例如，如图5所示，视频信号处理部分30具有场存储器31、水平和 垂直差异检测电路32、场间差异检测电路33、校正量计算电路34、延迟电路35以及加法电 路36。场存储器31在下一视频信号Din被从外部输入之前保存从外部输入的视频信号 Din0因此，当输入次序为η的视频信号Din (η)(第一视频信号)作为视频信号Din被输入 到视频信号处理部分30中时，水平和垂直差异检测电路32保持输入次序为η-1的视频信 号Din (η-1)(第二视频信号)作为视频信号Din。这里，η是表示视频信号Din的输入次序 的正数。因此，视频信号Din (η-1)对应于比视频信号Din (η)早一场的视频信号Din。水平和垂直差异检测电路32得出关于像素11的位置信息，其中由像素11间生成 的横向电场引起的取向分散可能发生在显示区域中。水平和垂直差异检测电路32从输入 自外部的视频信号Din (η)中得出其中可发生取向分散的位置信息Α(η)(第一位置信息)。 此外，水平和垂直差异检测电路32从读取自场存储器31的视频信号Din (η-1)中得出关于 其中可发生取向分散的像素11的位置信息A (η-1)(第二位置信息)。考虑取向膜14和16的沉积方向，水平和垂直差异检测电路32计算彼此相邻的两 个像素的视频信号Din (η)的差异。具体地，首先，在沉积方向信息30Α指示出方向D1具有 水平分量的情况下，水平和垂直差异检测电路32根据视频信号Din (η)计算彼此水平相邻 的两个像素11的视频信号Din的差异(水平差异，第一差异)。此外，在沉积方向信息30Α 指示出方向D1具有垂直分量的情况下，水平和垂直差异检测电路32计算彼此垂直相邻的 两个像素11的视频信号Din的差异(垂直差异，第一差异)。接着，在计算出的差异(水 平差异、垂直差异)等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电路32提取关 于如下像素11的位置信息这些像素11是基于预定规则在作为差异的计算源的两个像素 11中选择的。包括该位置信息的位置信息对应于上述的位置信息Α(η)。预定阈值例如是 可通过从白色显示视频信号中减去黑色显示视频信号而得到的值。类似地，考虑取向膜14和16的沉积方向，水平和垂直差异检测电路32计算彼此 相邻的两个像素11的视频信号Din (η-1)的差异。具体地，首先，在沉积方向信息30Α指示 出方向D1具有水平分量的情况下，水平和垂直差异检测电路32根据视频信号Din(η-1)计 算彼此水平相邻的两个像素11的视频信号Din的差异(水平差异，第二差异)。此外，在沉 积方向信息30Α指示出方向D1具有垂直分量的情况下，水平和垂直差异检测电路32计算 彼此垂直相邻的两个像素11的视频信号Din的差异(垂直差异，第二差异)。接着，在计算 出的差异(水平差异、垂直差异)等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电 路32提取关于如下像素11的位置信息这些像素11是基于预定规则在作为差异的计算源的两个像素11中选择的。包括该位置信息的位置信息等同于上述的位置信息A(n-1)。例 如，上面的预定阈值是可通过从白色显示视频信号中减去黑色显示视频信号而得到的值。
这里，考虑输入到水平和垂直差异检测电路32中的沉积方向信息30A而得到水平 差异。具体地，在沉积方向信息30A表明方向D1具有正水平分量的情况下，例如通过从挑出 的像素11的视频信号Din中减去像素11中的左侧像素11的视频信号Din来计算水平差 异。此时，在水平差异等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电路32例如 提取关于挑出的像素11 (即作为差异的计算源的两个像素11中的右侧像素11)的位置信 息。同时，在沉积方向信息30A表明方向D1具有负水平分量的情况下，例如通过从挑出的 像素11的视频信号Din中减去像素11中的右侧像素11的视频信号Din来计算水平差异。 此时，在水平差异等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电路32例如提取 关于挑出的像素11 (即作为差异的计算源的两个像素11中的左侧像素11)的位置信息。也在考虑到输入到水平和垂直差异检测电路32中的沉积信息30A的情况下提取 垂直差异。具体地，在沉积方向信息30A表明方向D1具有正垂直分量的情况下，例如通过 从挑出的像素11的视频信号Din中减去像素11中的下侧像素11的视频信号Din来计算 垂直差异。此时，在垂直差异等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电路32 例如提取关于挑出的像素11 (即作为差异的计算源的两个像素11中的上侧像素11)的位 置信息。同时，在沉积方向信息30A表明方向D1具有负垂直分量的情况下，例如通过从挑 出的像素11的视频信号Din中减去像素11中的上侧像素11的视频信号Din来计算垂直 差异。此时，在垂直差异等于或者大于预定阈值的情况下，水平和垂直差异检测电路32例 如提取关于挑出的像素11 (即作为差异的计算源的两个像素11中的上侧像素11)的位置 fn息ο在下文中，将参考图6和图7来描述在沉积方向信息30A表明方向Dl具有正 水平分量和正垂直分量的情况下位置信息A(n)、A(n-l)的具体内容。例如，当视频信号 Din(n-1)包括如图6所示的对比度分布的视频信号Din时，位置信息A(n-l)在对应于与视 频信号Din (n-1)中的暗部分37的上侧和右侧邻接的像素11的位置例如具有1。类似地， 例如，当视频信号Din (η)包括如图7所示的对比度分布的视频信号Din时，位置信息Α(η) 在对应于与视频信号Din (η)中的暗部分37的上侧和右侧邻接的像素11的位置例如具有
Io场间差异检测电路33得出关于像素11 (其中在显示运动画面时，由在像素11间 生成的横向电场引起的取向分散可被显示为残像)的位置信息。场间差异检测电路33从 位置信息A (n-1)中减去位置信息A (η)以得出位置信息B1 (η)，然后根据位置信息B1 (η)计 算超出预定阈值的、关于像素11的位置信息，以得出在显示运动画面时可被显示为残像的 位置信息B2 (η)(第三位置信息)。在下文中，将参考图8描述在沉积方向信息30Α表明方向D1具有正水平分量和正 垂直分量的情况下位置信息B2(η)的具体内容。图8示意性地图示出场间差异检测电路33 中的操作。当位置信息是A(n-l)时，A(n)具有如图8所示的信息，位置信息B1 (η)对应于 位置信息A(n-l)中所包含的1的位置而具有1，并且对应于位置信息A(n)中所包含的1 的位置而具有-1。另外，对于位置信息A(n-l)中所包含的1的位置与位置信息A(η)中所 包含的1的位置相重叠之处，通过上述差异处理而变为0(零)。此外，在预定阈值被设为0(零)的情况下，位置信息B2 (η)对应于位置信息B1 (η)中所包含的1的位置而具有1。位置信息B2(Ii)中所包含的1的位置对应于与图7中的暗部分37的上侧和右侧均不接触的 像素11的位置。校正量计算电路34改变(计算)与在显示运动画面时可被显示为残像的像素11 相对应的视频信号Din的校正量。例如，如图9所示，校正量计算电路34基于视频信号 Din (η)、位置信息B2 (η)和经加权的信息30Β来改变(计算)对在显示运动画面时可被显示 为残像的像素11的校正量C(n)。例如，色彩信息、透射率特性和温度信息中的至少一者被 包括在经加权的信息30B中。这里，色彩信息表明视频信号Din (η)中与位置信息B2 (η)相 对应的像素11的视频信号Din的色彩信息。透射率特性表明视频信号Din (η)中与位置信 息4(11)相对应的像素11的透射率特性。温度信息是关于液晶显示面板10的温度(像素 11的温度)的信息。延迟电路35在校正量计算电路34中的校正量C(n)被改变(计算)之前的时间 期间保持视频信号Din (η)。此外，延迟电路35以匹配当校正量C(n)被从校正量计算电路 34输出到加法电路36时的定时的方式输出视频信号Din (η)。加法电路36把从校正量计算电路34输入的校正量C(n)加到从延迟电路35输入 的视频信号Din (η)上。此外，加法电路36把通过加法得到的视频信号(Din (n)+C (η))(第 三视频信号)输出为显示信号Dout(Ii)。在本实施例的液晶显示面板10中，通过从数据驱动器40提供的信号电压和从栅 极驱动器50提供的扫描电压来主动驱动以矩阵形式布置的多个像素11。这里，基于通过对 视频信号Din执行预定校正处理而得到的视频信号Dout来设置从数据驱动器40提供的信 号电压。因此，在本实施例中，不是其中直接反映从外部输入的视频信号Din的图像，而是 其中反映曾经过校正处理的视频信号Dout的图像被显示在液晶显示面板10中。校正次序接着，将描述本实施例的液晶显示装置1中的视频信号Din的校正次序。在本实 施例中，在视频信号处理部分30中，对应于像素11(其中由在像素间生成的横向电场引起 的取向分散可在显示运动画面时被显示为残像)的视频信号Din被校正。具体地，根据如 下次序校正视频信号Din。首先，在水平和垂直差异检测电路32中，计算差异(水平差异、垂直差异)。具体 地，基于以输入次序η作为视频信号Din输入的视频信号Din (η)和沉积方向信息30Α，计 算彼此水平相邻的两个像素11的视频信号Din的差异(水平差异)。另外，基于视频信号 Din (η)和沉积方向信息30Α，计算彼此垂直相邻的两个像素11的视频信号Din的差异(垂 直差异)。类似地，基于以输入次序η-1作为视频信号Din输入的视频信号Din(η-1)和沉 积方向信息30Α，计算彼此水平相邻的两个像素11的视频信号Din的差异(水平差异)。另 夕卜，基于视频信号Din (η-1)和沉积方向信息30Α，计算彼此垂直相邻的两个像素11的视频 信号Din的差异(垂直差异)。接着，在水平和垂直差异检测电路32中，在计算出的差异(水平差异、垂直差异) 等于或者大于预定阈值的情况下，提取在作为差异的计算源的两个像素中基于预定规则选 择的像素11的位置信息。结果，得出关于显示区域中可发生由在像素间生成的横向电场引 起的取向分散的像素11的位置信息(Α(η)，Α(η-1))。
接着，在场间差异检测电路33中，从位置信息A(n-l)中减去位置信息A(n)以得出位置信息B1(Ii),然后根据位置信息B1 (η)计算关于超出预定阈值的像素11的位置信息。 结果，得出在显示运动画面时可被显示为残像的像素11的位置信息B2 (η)。此后，在校正量 计算电路34中，基于视频信号Din (η)、位置信息B2(Ii)和经加权的信息30Β，改变(计算) 对在显示运动画面时可被显示为残像的像素11的校正量C(n)。此外，在加法电路36中，校 正量C(n)被加到视频信号Din (η)上。结果，显示信号Dout ( = Din (n)+C(η))被生成。效果这里，例如如图10所示，在显示区域71间形成了宽度为Wl的遮挡区域72的情况 下，遮挡区域72的宽度为W2，W2窄于宽度Wl以扩大像素11的开口率。另外，虽然为了描 述方便而从图10中略去了黑矩阵层18，但是形成了对应于遮挡区域72的遮挡部分18Α。在 这种情况下，例如如图10所示，当+5V被施加于一个像素电极13时，OV被施加于与之相邻 的像素电极13，并且OV被施加于对向电极17，在像素11之间生成大的横向电场Ε。在过 去，例如如图11所示，由横向电场E引起的取向分散73由此在对应于施加有+5V的像素电 极13的像素11的显示区域40中生成。此外，当在生成了这种取向分散73的状态下显示 运动画面时，液晶分子15Α的运动在取向分散73返回原始正常状态的过程中变得不确定。 结果，例如如图12所示，当其中暗部分37向左移动的运动画面被显示时，存在如下问题其 中，在与1场之前存在暗部分37的地方相邻的像素11中出现残像74。另外，残像74的出 现位置根据取向膜14和16的沉积方向而不同。图12示意性地图示出当取向膜14和16 具有如下取向特性时出现的残像70 在该取向特性中，液晶分子15Α在如图4Α所示的第一 象限方向上倾斜了预倾角θ。同时，在本实施例中，基于输入次序为η的视频信号Din (η)和沉积方向信息30Α 来提取位置信息Α(η)，并且同时，基于输入次序为η-1的视频信号Din(n-l)和沉积方向信 息30A来提取位置信息A (η-1)。这里，位置信息Α(η)对应于关于如下像素11的位置信息 在该像素11中，当基于视频信号Din (η)在显示部分10中显示视频时，可发生由在像素11 间生成的横向电场E引起的取向分散73。同时，位置信息A(n-l)对应于关于如下像素11 的位置信息在该像素11中，当基于视频信号Din (η-1)在显示部分10中显示视频时，可发 生由在像素11间生成的横向电场E引起的取向分散73。因此，基于位置信息A(η-1)和位 置信息A (η)计算的位置信息Β2(η)对应于关于在显示运动画面时可被显示为残像的像素 11的位置信息。因此，通过向对应于位置信息B2 (η)的像素11的视频信号Din (η)加上预 定校正量，可以减少可在显示运动画面时生成的残像的发生。例如，如图13Α所示，针对与既不接触暗部分37上侧也不接触暗部分37右侧的像 素11相对应的视频信号Din执行上述校正。具体地，例如如图13Β所示，针对与暗部分37 的χ坐标(χ2至χ4)不同的χ坐标χ5和χ6，在行y4的视频信号2Ia中，过驱动电压Δ V被 添加为校正量C1和C2。类似地，针对行y2和y3的视频信号21a中与暗部分37的χ坐标 (χ2至χ4)不同的χ坐标χ7，过驱动电压Δ V被添加为校正量C3和(；。所要校正的该位置 不同于经过过去普遍存在的过驱动处理的像素11的位置38 (见图13Α)。因此，可以在不影 响通常过驱动处理的情况下独立于通常的过驱动处理地执行本实施例的校正处理。具体地，当执行边缘增强作为过驱动处理时，极大的横向电场在位置38的像素11 与暗部分37的像素11之间生成。在这种情况下，可以减少在显示运动画面时由大横向电场引起的残像的发生，而不使边缘增强的效果劣化。应用示例接着，将描述上述实施例的液晶显示面板10的一个应用示例。与应用示例有关的 投影仪使用上述实施例的液晶显示面板10作为光阀(稍后描述的空间光调制部分130)。图14图示出与本应用示例有关的投影仪100 (图像显示装置)的示意性构造的一 个示例。例如，投影仪100把信息处理装置(未示出)的画面平面上显示的图像投射到屏 幕 200。例如，投影仪100是三面板型透射投影仪，并且例如如图14所示，其具有发光部分 110、光路分支部分120、空间光调制部分130、合成部分140以及投影部分150。此外，应用 示例的发光部分110、光路分支部分120、空间光调制部分130和合成部分140对应于应用 示例的图像光生成部分的一个具体示例。发光部分110提供照亮空间光调制部分130的受照表面的光束，并且其例如包括 白光源灯和形成在灯后面的反射镜。发光部分110在必要时可在灯的光111所通过的(光 轴AX上的)区域中具有某一光学元件。例如，可以在灯的光轴AX上从灯侧起依次布置用 于减少灯的光111中除可见光线之外的光的滤光器，以及使空间光调制部分130的受照表 面上的照度分布均勻化的光学积分器。光路分支部分120把从发光部分110输出的光111分成具有不同波长范围的多个 色彩的光，以把每个色光引导至空间光调制部分130的受照表面。例如，如图14所示，光路 分支部分120包括一个正交镜121和四个镜子122。正交镜121把从发光部分110输出的 光111分成具有不同波长范围的多个色彩的光，并且同时把每个色光的光路进行分支。例 如，正交镜121被布置在光轴AX上，并且其通过使两个具有不同波长选择特性的镜子正交 并连接而构成。四个镜子122反射光路中经正交镜121分支的色光(图14中的红光111R、 蓝光111B)，并且它们被布置在不同于光轴AX的地方。四个镜子122中的两个镜子122被 布置为把在与光轴AX相交的一个方向上被正交镜121中包含的一个镜子反射的光(图14 中的红光111R)引导至空间光调制部分130R(稍后描述)的受照表面。四个镜子122中的 其余两个镜子122被布置为把在与光轴AX相交的另一方向上被正交镜121中包含的另一 镜子反射的光(图14中的蓝光111B)引导至空间光调制部分130B(稍后描述)的受照表 面。此外，在从发光部分110输出的光111中，通过正交镜121传播并且穿过光轴AX的光 (图14中的绿光111G)进入布置在光轴AX上的空间光调制部分130G(稍后描述)的受照 表面。响应于从未示出的信息处理装置输入的视频信号Din，空间光调制部分130针对 每种色光来调制多个色彩的光并且生成每种色光的调制光。例如，空间光调制部分130包 括用于调制红色光IllR的空间光调制部分130R、用于调制绿色光IllG的空间光调制部分 130G以及用于调制蓝色光IllB的空间光调制部分130B。此外，空间光调制部分130R、空间 光调制部分130G和空间光调制部分130B由上述实施例的液晶显示面板10构成。例如，空间光调制部分130R是透射式液晶面板并且布置在与合成部分140的一个 表面相对的区域中。空间光调制部分130R基于视频信号Din来调制入射的红色光IllR以 生成红色图像光112R，并且把红色图像光112R输出到空间光调制部分130R后面的合成部 分140的一个表面。例如，空间光调制部分130G是透射式液晶面板并且布置在与合成部分140的另一表面相对的区域中。空间光调制部分130G基于视频信号Din来调制入射的绿色 光IllG以生成绿色图像光112G，并且把绿色图像光112G输出到空间光调制部分130G后面 的合成部分140的另一表面。例如，空间光调制部分130B是透射式液晶面板并且布置在与 合成部分140的另一表面相对的区域中。空间光调制部分130B基于视频信号Din来调制 入射的蓝色光IllB以生成蓝色图像光112B，并且把蓝色图像光112B输出到空间光调制部 分130B后面的合成部分140的另一表面。合成部分140合成多个调制光以生成图像光。合成部分140例如布置在光轴AX上，并且例如是通过结合四个棱镜而构成的正交棱镜。在棱镜的结合表面上，例如通过多层 干涉膜等形成具有不同波长选择特性的两个选择性反射表面。例如，一个选择性反射表面 在与光轴AX平行的方向上反射从空间光调制部分130R输出的红色图像光112R，以在投影 部分150的方向上引导。另外，另一选择性反射表面例如在与光轴AX平行的方向上反射从 空间光调制部分130B输出的蓝色图像光112B，以在投影部分150的方向上引导。另外，从 空间光调制部分130G输出的绿色图像光112G透过两个选择性反射表面，从而在投影部分 150的方向上前进。最终，合成部分140用来合成分别由空间光调制部分130R、130G和130B 生成的图像光以生成图像光113，并且把所生成的图像光113输出到投影部分150。投影部分150把从合成部分140输出的图像光113投射到屏幕200上以显示图像。 投影部分150例如布置在光轴AX上，并且例如由投影透镜构成。在本应用示例中，上述实施例的液晶显示面板10被用作空间光调制部分130R、空 间光调制部分130G和空间光调制部分130B。由此针对与如下像素11相对应的视频信号 Din执行校正在该像素11中，由在像素11间生成的横向电场引起的取向分散在显示运动 画面时可被显示为残像。结果，可以在显示运动画面时减少由在像素11间生成的横向电场 引起的残像的发生。另外，在本应用示例中，如上述实施例中所述，对与不接触暗部分37的像素11相 对应的视频信号Din执行对残像的校正。因此，可以在不影响通常的过驱动处理的情况下 独立于通常的过驱动处理地执行本应用示例的校正处理。结果，例如因为可以与本应用示 例的校正处理一起执行边缘增强，因此可以锐利地显示运动画面，同时减少在显示运动画 面时由大横向电场引起的残像的发生。虽然通过实施例和应用示例描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以作出 各种修改。例如，在上述实施例等中，发明被描述为应用于减少伴随暗部分37的显示位置的 改变而在与暗部分37相邻的明亮像素11中生成的残像。然而，当明亮部分在暗部分中移 动时，当然可以应用本发明来减少在明亮部分(明亮部分的外边缘)中生成的残像。例如，在上述实施例中，在方向D1具有正水平分量的情况下，存在通过从挑出的像 素11的视频信号Din中减去像素11的左侧像素11的视频信号Din来计算水平差异的示 例。然而，根据沉积方法，可能希望通过从挑出的像素11的视频信号Din中减去像素11的 右侧像素U的视频信号Din来计算水平差异。因此，希望定义根据沉积方法获得差异的方 式。此外，在上述情况下，例如当水平差异等于或者大于预定阈值时，关于挑出的像素11的 位置信息(即，作为差异的计算源的两个像素11中的左侧像素11)被提取。另外，虽然在上述应用示例中液晶显示面板10是透射式液晶面板，但是其可以是反射式液晶显示面板。然而，在这种情况下，液晶显示面板10的布置不同于上述位置。此外，虽然在上述应用示例中，描述了将液晶显示设备应用于投影仪，但是其当然 可适用于其他显示设备。本申请包含与2009年2月18日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2009-035062中所公开的主题有关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。本领域技术人员应当了解，取决于设计要求和其他因素，可以作出各种修改、组 合、子组合和变更，只要这些修改、组合、子组合和变更在所附权利要求或其等同物的范围 内即可。
权利要求
一种液晶显示装置，包括以矩阵形状布置的多个像素；以及驱动电路，用于主动地驱动所述多个像素；其中，所述像素中的每一个具有包括像素电极、第一取向膜、液晶层、第二取向膜和对向电极的叠层结构，其中，所述液晶层包括具有垂直取向特性的液晶分子，其中，所述第一取向膜和所述第二取向膜是通过倾斜地沉积无机材料而形成的无机取向膜，其中，所述驱动电路具有第一计算部分，该第一计算部分在考虑所述无机取向膜的沉积方向的情况下通过获得彼此相邻的两个像素的第一视频信号的差异来计算第一差异，并且此后在所述第一差异等于或者大于预定阈值时，提取作为所述差异的计算源的两个像素中与所述无机取向膜的沉积方向相对应的像素的第一位置信息；第二计算部分，该第二计算部分在考虑到所述无机取向膜的沉积方向的情况下通过获得彼此相邻的两个像素的比所述第一视频信号早一场的第二视频信号的差异来计算第二差异，并且此后在所述第二差异等于或者大于所述阈值时，提取作为所述差异的计算源的两个像素中与所述无机取向膜的沉积方向相对应的像素的第二位置信息；第三计算部分，用于基于所述第一位置信息和所述第二位置信息来计算第三位置信息；以及第四计算部分，用于通过向与所述第三位置信息相对应的像素的第一视频信号加上预定校正量来计算第三视频信号。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一取向膜具有如下取向特性在不向所述像素电极和所述对向电极施加 电压的时候，当从所述液晶显示装置的正面方向看上去时，使所述液晶分子在面内的第一 方向上倾斜；并且其中，所述第二取向膜具有如下取向特性在不向所述像素电极和所述对向电极施加 电压的时候，当从所述液晶显示装置的正面方向看上去时，使所述液晶分子在与所述第一 方向实际相反的方向上倾斜。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，当所述第一方向具有水平分量时，所述第一计算部分通过获得两个水平相邻像 素的第一视频信号的差异来计算所述第一差异，并且同时，所述第二计算部分通过获得两 个水平相邻像素的第二视频信号的差异来计算所述第二差异。
4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，当所述第一方向具有垂直分量时，所述第一计算部分通过获得两个垂直相邻像 素的第一视频信号的差异来计算所述第一差异，并且同时，所述第二计算部分通过获得两 个垂直相邻像素的第二视频信号的差异来计算所述第二差异。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述第四计算部分基于所述第二视频信号而改变所述校正量。
6.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述第四计算部分基于所述第二视频信号中与所述第三位置信息相对应的像素 的色彩信息而改变所述校正量。
7.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述第四计算部分基于所述像素的温度信息而改变所述校正量。
全文摘要
本发明公开了液晶显示装置。一种液晶显示装置包括以矩阵形状布置的多个像素以及用于主动地驱动所述多个像素的驱动电路。每一个像素具有包括像素电极、第一取向膜、液晶层、第二取向膜和对向电极的叠层结构。液晶层包括具有垂直取向特性的液晶分子。第一取向膜和第二取向膜是通过倾斜地沉积无机材料而形成的无机取向膜。驱动电路具有用于提取第一位置信息的第一计算部分、用于提取第二位置信息的第二计算部分、用于计算第三位置信息的第三计算部分以及用于计算第三视频信号的第四计算部分。
文档编号H04N9/64GK101807386SQ20101011619
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年2月18日
发明者加藤英司, 大桥直樹 申请人:索尼公司